Ett nytt Augmented Reality System (ARssist) för assisterande kirurg i robotassisterad kirurgi

Da Vincis robotkirurgisystem erbjuder fördelar som uppslukande tredimensionell visualisering, intuitiv kontroll och hög grad av rörelsefrihet för chefskirurgen. Stor operation förblir dock en teambaserad insats. Förutom chefskirurgen som fjärrstyr da Vinci-systemet vid konsolen, är framgången med robotassisterade kirurgiska ingrepp också beroende av assisterande kirurg placerad på patientsidan, som ger assistans laparoskopiskt. Under en robotassisterad operation ansvarar patientsidans kirurg för uppgifter såsom utbyte av instrument, indragning av vävnad för att förstärka operationsfält, manipulering av instrument etc. Litteratur har visat att den assisterande kirurgens prestation har en effekt på resultat av robotkirurgi såsom operationstid.

Traditionellt förlitar sig patientsidans kirurg på att monitorn är monterad på synvagnen för att styra hans/hennes rörelse. Monitorn tillhandahåller realtidsrelä av bilden som tagits från endoskopet, men ger inte den fullständiga tredimensionella stereoendoskopivyn om den inte är inställd med specialiserad stereovisionsutrustning. Monitorns position är också ofta besvärlig, vilket skapar problem som skymd sikt och icke-ergonomisk positionering av patientsidans kirurg för att övervinna sikthindret. Den komplexa tredimensionella uppsättningen av endoskop, robotinstrument och handhållna instrument inuti patientkroppen kan visa sig vara svår att föreställa sig ur patientsidans kirurgs perspektiv, och gissningar kan vara involverade under överföring av instrument/objekt mot operationsfältet eftersom de handhållna instrumenten ofta är utanför endoskopets visualiserade fält.

Augmented reality (AR)-teknik levererad via optisk genomskinlig huvudmonterad display (OST-HMD) kan potentiellt vara lösningen på ovannämnda problem. OST-HMD, som Microsoft HoloLens, kan lägga datorgrafik ovanpå verkligheten genom optiska kombinerare. Den kliniska tillämpningen av en sådan teknik har ökat intresset i det kirurgiska samhället, med en preliminär studie som visar genomförbarheten av AR-teknik i ureteroskopiska procedurer.

ARssist-systemet är ett nytt AR-system designat för kirurgen på patientsidan vid robotassisterade operationer. Den integrerar det kirurgiska da Vinci-systemet och Microsoft HoloLens och tillhandahåller värdefull AR-information till patientsidans kirurg inklusive (i) tredimensionell realtidsrendering av endoskopet, robotinstrument och handhållna instrument i patientkroppen, och (ii) stereoendoskopi i realtid som är konfigurerbar för den assisterande kirurgens föredragna hand-öga-koordination. ARssist-systemet skulle i teorin ge kirurgen på patientsidan förbättrad orientering och navigering av handhållna laparoskopiska instrument, vilket skulle förbättra deras laparoskopiska prestanda och operationens prestanda som helhet.

Baserat på Innovation, Development, Exploration, Assessment, Long-term Study (IDEAL) Samarbetsgruppmetodik för att främja kirurgisk innovation och forskning genom planerade prospektiva studier inom en etablerad stegvis process, föreslår vi en steg 1 (Innovation) studie för att utvärdera genomförbarheten och säkerheten för ARssist-systemet.